KR20130004058A - Optical element and illuminant device using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An optical element and a light emitting device using the same are provided to extend the emitting angle of light beam by using an extension part for guiding incident beam. CONSTITUTION: A light penetration body(11) includes an optical guiding column(12) and an extension part(14). The optical guiding column includes the upper surface and the lower surface(122) having a groove. The extension part includes a light emitting surface(140). A light emitting diode(90) is installed in the groove. The light emitting diode emits light to the optical element.

Description

광학소자 및 상기 광학소자를 구비하는 발광장치{OPTICAL ELEMENT AND ILLUMINANT DEVICE USING THE SAME}Optical element and the light-emitting device provided with the said optical element TECHNICAL FIELD

본 발명은 광학소자에 관한 것으로, 특히 광선의 출광 각도를 효과적으로 확대하는 광학소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element, and more particularly, to an optical element that effectively expands the outgoing angle of light rays.

발광 다이오드(light emitting diode, LED)는 반도체 소자로써, 주로 반도체 화합물을 통해 전기에너지를 광 에너지로 전환시켜서 발광 효과를 이루기 때문에 수명이 길고 안정성이 높으며 전기 소모량이 적다는 등의 장점을 지닌다. 현재 가정, 사무실, 실외 및 모바일 조명에 광범위하게 응용되어 램프 튜브 및 백열 전등 등 기존의 비지향성 발광 광원을 대체하고 있다.Light emitting diodes (LEDs) are semiconductor devices, which have advantages such as long life, high stability, and low electricity consumption because they achieve a light emitting effect by converting electrical energy into optical energy through a semiconductor compound. It is now widely used in home, office, outdoor and mobile lighting to replace traditional non-directional luminous sources such as lamp tubes and incandescent lamps.

발광 다이오드는 점 모양의 광원이고 지향성이 높기 때문에 발광 다이오드의 조사면이 기존 발광 광원보다 협소하고 발광 밝기도 거리가 증가함에 따라 점차 낮아져서 단거리 및 적은구역 조명용으로써 스탠드 등의 램프에 적합하다.Since the light emitting diode is a point-shaped light source and has high directivity, the irradiation surface of the light emitting diode is narrower than the conventional light emitting light source, and the light emission brightness is gradually lowered as the distance increases, which is suitable for lamps such as stands for short distance and small area lighting.

상술한 문제점을 해결하기 위해, 다수의 제조업체는 다수 개의 발광 다이오드를 조합 및 배열하여 집중적으로 발광함으로써 조사 범위가 너무 작다는 문제점을 해결한다. In order to solve the above problems, many manufacturers solve the problem that the irradiation range is too small by combining and arranging a plurality of light emitting diodes to intensively emit light.

그러나, 발광 다이오드의 사용 수량이 많아지면 발광 다이오드를 구동할 때 소용되는 전력이 증가하게 되어 전기를 절약하는 효과를 효과적으로 이룰 수 없게 되고, 또한 발광 다이오드 램프 자체의 가격도 기존의 발광 광원보다 훨씬 높기 때문에 발광 다이오드 램프를 사용하고자 하는 사용자의 의지를 낮추게 된다.However, as the number of LEDs used increases, the power consumed when driving the LEDs increases, so that the effect of saving electricity can not be effectively achieved, and the price of the LED lamps themselves is much higher than that of conventional LEDs. Therefore, the user's will to use the LED lamp is lowered.

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 통과하는 광선의 출광 각도를 효과적으로 확대하는 광학소자를 제공하는 데에 있다.An object of the present invention for solving the problems of the prior art described above is to provide an optical element that effectively enlarges the outgoing angle of the light beam passing through.

본 발명의 다른 목적은 출사 각도가 큰 광선을 제공하는 발광장치를 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a light emitting device that provides a light ray having a large emission angle.

상술한 목적을 이루기 위한 본 발명에 따른 광학소자는, 상기 광학소자발광 다이오드와 조합하여 조명 광원으로 사용되는 광학소자에 있어서, 상기 광학소자는 상단면 및 요홈이 구비된 밑면을 구비하는 도광 기둥과, 상기 상단면의 둘레로부터 밖으로 연장되며 끝단에는 출광면이 구비되는 연장부로 구성되는 투광 본체를 포함하고, 상기 발광 다이오드가 상기 요홈에 설치되고, 또한 상기 광학소자를 향해 광선을 발사한다.An optical device according to the present invention for achieving the above object, in the optical device used as an illumination light source in combination with the optical device light emitting diode, the optical device has a light guide pillar having a top surface and a bottom having a groove; And a light transmitting body configured to extend outward from the circumference of the upper end surface and having an exit portion provided with a light emitting surface, and the light emitting diode is installed in the groove, and emits light toward the optical element.

이 외에, 본 발명은 회로판, 발광 다이오드, 광학소자, 커버 및 냉각부재를 포함하는 발광장치를 제공한다. 상기 발광 다이오드는 상기 회로판에 설치되고, 상기 광학소자는 상단면 및 상기 발광 다이오드가 설치되는 요홈이 구비된 밑면을 구비하는 도광 기둥과, 상기 상단면의 둘레로부터 밖으로 연장되며 끝단에는 출광면이 구비되는 연장부를 포함하고, 상기 커버는 투과 재질로 제작되고, 상기 냉각부재는 상기 커버와 서로 결합하여 상기 발광 다이오드 및 상기 광학소자가 상기 커버와 냉각부재 사이에 위치하도록 한다.In addition, the present invention provides a light emitting device including a circuit board, a light emitting diode, an optical element, a cover, and a cooling member. The light emitting diode is installed on the circuit board, and the optical element has a light guide pillar having a top surface and a bottom having grooves on which the light emitting diode is installed, and an outgoing surface extending outward from a circumference of the top surface. And an extension part, wherein the cover is made of a transparent material, and the cooling member is coupled to the cover to allow the light emitting diode and the optical element to be positioned between the cover and the cooling member.

본 발명의 상기 광학소자는 상기 광학소자에 입사된 광선을 상기 상단면의 둘레로부터 밖으로 연장되는 상기 연장부를 통해 안내하여 광선이 상기 연장부로부터 굴절되어 출광되도록 하거나 상기 출광면에 반사하여 출광하도록 하여 상기 광학소자를 통과하는 광선의 출광 각도를 효과적으로 확대하고, 또한 상기 밑면에 대한 연장부의 상기 출광면의 각도를 변경하여 서로 다른 광도 분포를 제공함으로써 서로 다른 조명 분야에 적용되도록 한다.The optical device of the present invention guides the light beam incident on the optical device through the extension part extending outward from the circumference of the upper surface so that the light beam is refracted from the extension part and is output by reflecting the light exit surface. It effectively expands the outgoing angle of the light beam passing through the optical element, and also changes the angle of the outgoing surface of the extension with respect to the underside to provide different luminous intensity distributions so as to be applied to different illumination fields.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학소자의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학소자의 다른 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학소자의 단면도이다.
도 4는 광도 분포도이다.
도 5는 본 발명의 발광장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학소자의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광학소자의 단면도이다.
도 8은 광도 분포도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 광학소자의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 광학소자의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 광학소자의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 광학소자의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 광학소자의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 광학소자의 단면도이다.1 is a perspective view of an optical device according to a first embodiment of the present invention.
2 is another perspective view of the optical device according to the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of an optical device according to a first embodiment of the present invention.
4 is a luminance distribution map.
5 is a cross-sectional view of the light emitting device of the present invention.
6 is a cross-sectional view of an optical device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of an optical device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
8 is a luminosity distribution map.
9 is a perspective view of an optical device according to a fourth embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view of an optical device according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
11 is a perspective view of an optical device according to a fifth embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view of an optical device according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
13 is a perspective view of an optical device according to a sixth embodiment of the present invention.
14 is a cross-sectional view of an optical device according to a sixth embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2는 모두 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학소자의 사시도이다. 1 and 2 are perspective views of an optical device according to a first embodiment of the present invention.

상기 광학소자(10)는 발광 다이오드(90) 위에 설치되어 상기 발광 다이오드(90)에서 발사되는 광선의 광도 분포를 변경 시키고 출사 광선의 출광 각도를 확대 시킨다. 상기 발광 다이오드(90)는 발광 다이오드 웨이퍼를 예로 들었지만 실제로 실시할 때에는 이에 국한되지 않는다.The optical device 10 is installed on the light emitting diode 90 to change the light intensity distribution of the light beam emitted from the light emitting diode 90 and to expand the outgoing angle of the outgoing light beam. The light emitting diode 90 is an example of a light emitting diode wafer, but is not limited thereto.

상기 광학소자(10)는 플라스틱, 유리, 실리콘 고무 또는 실리콘 수지 등의 투광성 물질을 사용하여 사출성형이나 고압 성형 등의 방식으로 제작될 수 있고, 상기 광학소자(10)는 일체로 성형된다. 상기 광학소자(10)는 도광 기둥(12) 및 연장부(14)를 포함하는 투광 본체(11)를 구비한다. 본 실시예에서 상기 도광 기둥(12)은 원형 기둥이지만 실제로 실시할 때 상기 도광 기둥(12)은 삼각 기둥, 사각 기둥 또는 기타 다변형 기둥일 수 있다. 상기 도광 기둥(12)은 상단면(120) 및 상기 상단면(120)과 반대되는 밑면(122)을 구비하고, 상기 밑면(122)을 평면으로 설계하며 요홈(124)을 구비하도록 한다. 본 실시예에서 상기 요홈(124)은 상기 밑면(122)의 중앙 부위에서 상기 상단면(120)을 향하는 방향으로 움푹 들어가고 그 개구부는 대체로 원형을 이루며, 실제로 실시할 때에는 상기 요홈(124)의 개구부는 임의 형상을 지닐 수 있다. 상기 발광 다이오드(90)는 상기 요홈(124)에 설치되며 상기 광학소자(10)를 향해 광선을 발사한다.The optical device 10 may be manufactured by injection molding or high pressure molding using a light-transmitting material such as plastic, glass, silicone rubber or silicone resin, and the optical device 10 is integrally molded. The optical element 10 includes a light transmitting body 11 including a light guide pillar 12 and an extension portion 14. In the present embodiment, the light guiding pillar 12 is a circular pillar, but in practice, the light guiding pillar 12 may be a triangular pillar, a square pillar, or other polygonal pillar. The light guide pillar 12 has a top surface 120 and a bottom surface 122 opposite to the top surface 120, and the bottom surface 122 is designed in a plane and has a recess 124. In the present embodiment, the groove 124 is recessed in the direction toward the top surface 120 from the central portion of the bottom surface 122 and the opening is formed in a generally circular, the opening of the groove 124 in practice May have any shape. The light emitting diode 90 is installed in the recess 124 and emits light toward the optical element 10.

상기 연장부(14)에 다수 개의 서로 연결되는 도광선(142)가 포함되고, 상기 연장부(14)는 상기 도광 기둥(12)에 연결되어 상기 상단면(120)의 둘레로부터 밖으로 연장되고, 상기 연장부(14)의 끝단에는 출광면(140)이 구비되고 상기 출광면(140)과 상기 밑면(122)은 협각(θ)을 이루며 본 실시예에서 상기 협각(θ)은 90도보다 큰 둔각이다.The extension part 14 includes a plurality of light guide lines 142 connected to each other, and the extension part 14 is connected to the light guide pillar 12 and extends outward from the circumference of the upper surface 120, A light exit surface 140 is provided at an end of the extension portion 14, and the light exit surface 140 and the bottom surface 122 form a narrow angle θ, and in the present embodiment, the narrow angle θ is greater than 90 degrees. It is obtuse.

실제로 응용할 때, 상기 발광 다이오드(90)는 상기 요홈(124)에 설치되며 상기 광학소자(10)를 향해 광선을 발사한다. 상기 광선은 상기 도광 기둥(12)에 의해 상기 상단면(120) 및 상기 연장부(14)에 안내되어 상기 상단면(120)으로부터 출광되거나 상기 연장부(14)를 통해 굴절되어 출광되거나 또는 상기 연장부(14)를 통해 상기 출광면(140)에 반사되어 출광된다. 상기 연장부(14)는 광선을 효과적으로 상기 출광면(140)에 안내하여 광선의 출광 각도를 확대하며, 그 광도 분포도는 도 4에 제시된 바와 같다.In practical application, the light emitting diode 90 is installed in the recess 124 and emits a light beam toward the optical element 10. The light beam is guided to the top surface 120 and the extension part 14 by the light guide pillar 12 to be emitted from the top surface 120 or to be refracted through the extension part 14, or The light is reflected by the light exit surface 140 through the extension 14. The extension portion 14 effectively guides the light beam to the light exit surface 140 to enlarge the light exit angle of the light beam, and the light intensity distribution is shown in FIG. 4.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광학소자(10)를 통한 광도 분포는 광축(즉, 0도) 양측 180도에 이룰 수 있고, 또한 0도 내지 130도의 광도는 균일하게 분포되며 130도 내지 180도의 광도는 총 광도의 5%보다 클 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 광학소자(10)는 광선의 출사 각도를 효과적으로 확대할 수 있고 또한 출사 광선의 균일도를 높인다.As shown in FIG. 4, the luminous intensity distribution through the optical element 10 may be formed at 180 degrees on both sides of the optical axis (that is, 0 degrees), and the luminance of 0 degrees to 130 degrees is uniformly distributed and 130 degrees to 180 degrees. The intensity of the figure may be greater than 5% of the total intensity. As shown, the optical element 10 can effectively enlarge the emission angle of the light beam and increase the uniformity of the light beam.

도 5는 본 발명의 발광장치의 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of the light emitting device of the present invention.

상기 발광장치(80)는 회로판(82), 발광 다이오드(90), 광학소자(10), 커버(84), 냉각부재(86) 및 도전 커넥터(88)를 포함한다. 상기 발광 다이오드(90)는 상기 회로판(82)에 설치되어 상기 회로판(82)과 전기적 연결된다. 본 실시예에서 상기 회로판(82)에는 다수 개의 회로 레이아웃(미도시)을 미리 형성하여 상기 발광 다이오드(90)를 구동하도록 한다. 상기 발광 다이오드(90)는 발광 다이오드 웨이퍼를 예로 들었지만 이에 국한되지 않는다.The light emitting device 80 includes a circuit board 82, a light emitting diode 90, an optical element 10, a cover 84, a cooling member 86, and a conductive connector 88. The light emitting diode 90 is installed on the circuit board 82 and electrically connected to the circuit board 82. In the present embodiment, a plurality of circuit layouts (not shown) are previously formed on the circuit board 82 to drive the light emitting diode 90. The light emitting diode 90 is illustrated as, but not limited to, a light emitting diode wafer.

상기 광학소자(10)는 상기 회로판(82)에 설치되고 상기 발광 다이오드(90)의 상방에 위치한다. 도 3에 제시된 바와 같이, 상기 광학소자(10)는 도광 기둥(12) 및 연장부(14)를 포함하는 투광 본체(11)를 구비한다. 본 실시예에서 상기 도광 기둥(12)은 원형 기둥이지만 실제로 실시할 때, 상기 도광 기둥(12)은 삼각 기둥, 사각 기둥 또는 기타 다변형 기둥일 수 있다. 상기 도광 기둥(12)은 상단면(120) 및 밑면(122)을 구비하고, 상기 밑면(122)을 평면으로 설계하며 요홈(124)을 구비하도록 한다. 본 실시예에서 상기 요홈(124)은 상기 밑면(122)의 중앙 부위에서 상기 상단면(120)을 향하는 방향으로 움푹 들어가고 그 개구부는 대체로 원형을 이루며, 실제로 실시할 때에는 이에 국한되지 않는다. 상기 발광 다이오드(90)는 상기 요홈(124)에 설치되며 상기 투광 본체(11)를 향해 광선을 발사한다. 상기 연장부(14)에 다수 개의 서로 연결되는 도광선(142)이 포함된다. 상기 연장부(14)는 상기 도광 기둥(12)에 연결되어 상기 상단면(120)의 둘레로부터 밖으로 연장되고, 상기 연장부(14)의 끝단에는 출광면(140)이 구비되고 상기 출광면(140)과 상기 밑면(122)은 협각(θ)을 이루며, 본 실시예에서 상기 협각(θ)은 90도보다 큰 둔각이다.The optical element 10 is installed on the circuit board 82 and positioned above the light emitting diode 90. As shown in FIG. 3, the optical element 10 includes a light transmissive body 11 including a light guide pillar 12 and an extension 14. In the present embodiment, the light guiding pillar 12 is a circular pillar, but in practice, the light guiding pillar 12 may be a triangular pillar, a square pillar, or other polygonal pillar. The light guide pillar 12 has an upper surface 120 and a lower surface 122, and the lower surface 122 is designed in a plane and has a recess 124. In the present embodiment, the groove 124 is recessed in the direction toward the top surface 120 from the central portion of the bottom surface 122 and the opening is generally circular, but is not limited thereto. The light emitting diode 90 is installed in the recess 124 and emits light toward the light transmitting body 11. The extension part 14 includes a plurality of light guide lines 142 connected to each other. The extension part 14 is connected to the light guide pillar 12 and extends outward from the circumference of the top surface 120, and an exit surface 140 is provided at an end of the extension part 14 and the exit surface ( 140 and the bottom surface 122 form a narrow angle θ. In the present embodiment, the narrow angle θ is an obtuse angle larger than 90 degrees.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 커버(84)는 투광재질로 제작되며 투명하거나 반투명으로 설계될 수 있다. 상기 커버(84)는 상기 회로판(82)에서 상기 발광 다이오드(90) 및 상기 광학소자(10)가 설치된 일측을 덮어서 결합하여 물기의 침투를 방지하고 미세 먼지가 상기 회로판(82)에 부착되어 상기 발광장치(80)의 사용 수명을 단축시키는 것을 방지한다.As shown in FIG. 5, the cover 84 may be made of a light transmissive material and designed to be transparent or translucent. The cover 84 covers the one side on which the light emitting diode 90 and the optical element 10 are installed in the circuit board 82 to prevent water from penetrating and fine dust is attached to the circuit board 82 so that the dust is attached to the circuit board 82. It is possible to prevent the service life of the light emitting device 80 from being shortened.

상기 냉각부재(86)는 상기 커버(84)와 결합하여 상기 회로판(82), 상기 발광 다이오드(90) 및 상기 광학소자(10)로 하여금 상기 커버(84)와 상기 냉각부재(86) 사이에 위치하도록 한다. 상기 냉각부재(86)는 금속재질로 제작되어 상기 발광 다이오드(90)가 작동상태에서 발생하는 열에너지를 신속하게 배출할 수 있도록 한다.The cooling member 86 is coupled to the cover 84 to allow the circuit board 82, the light emitting diode 90, and the optical element 10 to be disposed between the cover 84 and the cooling member 86. Position it. The cooling member 86 is made of a metal material so that the light emitting diode 90 can quickly discharge the heat energy generated in the operating state.

상기 도전(導電) 커넥터(88)는 상기 냉각부재(86)의 상기 커버(84)와 반대되는 일측에 연결되고 또한 상기 회로판(82)에 전기적으로 연결되며, 상기 도전 커넥터(88)는 E26이나 E27 커넥터일 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 상기 도전 커넥터(88)는 일반 램프대에 중계 연결하여 외부 전원에 전기적으로 연결되도록 하며, 상기 전원은 상기 도전 커넥터(88)에 의해 상기 회로판(82)에 전달되어 상기 발광 다이오드(90)를 밝아지도록 한다. 상기 발광 다이오드(90)는 상기 광학소자(10)를 향해 광선을 발사하고, 상기 광선은 상기 상단면(120) 및 상기 연장부(14)에 전달되어 상기 상단면(120)으로부터 출광되거나 상기 연장부(14)를 통해 굴절되어 출광되거나 또는 상기 연장부(14)를 통해 상기 출광면(140)에 반사되어 출광된다.The conductive connector 88 is connected to one side of the cooling member 86 opposite to the cover 84 and is electrically connected to the circuit board 82. It may be, but is not limited to, an E27 connector. The conductive connector 88 is electrically connected to an external power source by relaying to a general lamp stand, and the power is transmitted to the circuit board 82 by the conductive connector 88 to brighten the light emitting diode 90. To lose. The light emitting diode 90 emits a light beam toward the optical element 10, and the light beam is transmitted to the top surface 120 and the extension part 14 to be emitted from the top surface 120 or to extend the light beam. The light is refracted through the unit 14 and is output or is reflected through the extension part 14 to the light exit surface 140.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학소자의 단면도이다. 6 is a cross-sectional view of an optical device according to a second exemplary embodiment of the present invention.

상기 광학소자(20)는 도광 기둥(22) 및 연장부(24)를 포함하는 투광 본체(21)를 구비한다. 본 실시예에서 상기 도광 기둥(22)은 원형 기둥이지만 실제로 실시할 때, 상기 도광 기둥(22)은 삼각 기둥, 사각 기둥 또는 기타 다변형 기둥일 수 있다. 상기 도광 기둥(22)은 상단면(220) 및 상기 상단면(220)과 반대되는 밑면(222)을 구비하고, 상기 상단면(220)은 상기 밑면(222)과 반대된는 방향을 향해 돌출된다. 본 실시예에서 상기 상단면(220)은 원호 형상으로 돌출되며 실제로 실시할 때에는 이에 국한되지 않는다. 상기 상단면(220)은 임의 형상의 블록면일 수 있다. 이를 통해 상기 상단면(220)으로부터 출사되는 광선의 출광 균일도를 더욱 효과적으로 높일 수 있다. 상기 밑면(222)을 평면으로 설계하며 요홈(224)을 구비하도록 한다. 본 실시예에서 상기 요홈(224)은 상기 밑면(222)의 중앙 부위에서 상기 상단면(220)을 향하는 방향으로 움푹 들어가고 그 개구부는 대체로 원형을 이루며, 실제로 실시할 때에는 이에 국한되지 않는다.The optical device 20 includes a light transmitting body 21 including a light guide pillar 22 and an extension part 24. In the present embodiment, the light guiding pillar 22 is a circular pillar, but in practice, the light guiding pillar 22 may be a triangular pillar, a square pillar, or other polygonal pillar. The light guide pillar 22 has a top surface 220 and a bottom surface 222 opposite to the top surface 220, and the top surface 220 protrudes in a direction opposite to the bottom surface 222. . In the present embodiment, the top surface 220 protrudes in an arc shape and is not limited thereto in practice. The top surface 220 may be a block surface of any shape. Through this, the light uniformity of the light emitted from the top surface 220 may be more effectively increased. The bottom surface 222 is designed in a flat manner to have a recess 224. In the present embodiment, the groove 224 is recessed in the direction toward the top surface 220 from the central portion of the bottom surface 222 and the opening is generally circular, but is not limited thereto.

상기 연장부(24)에 다수 개의 서로 연결되는 도광선(242)이 포함되고, 상기 연장부(24)는 상기 도광 기둥(22)에 연결되며 상단면(220)의 둘레로부터 밖으로 연장되고, 또한 상기 연장부(24)의 끝단에는 출광면(240)이 구비되고 상기 출광면(240)과 상기 밑면(222)은 협각(θ)을 이루며 본 실시예에서 상기 협각(θ)은 90도보다 큰 둔각이다.The extension part 24 includes a plurality of light guide lines 242 connected to each other, and the extension part 24 is connected to the light guide pillar 22 and extends outward from the circumference of the upper surface 220. A light exit surface 240 is provided at an end of the extension part 24, and the light exit surface 240 and the bottom surface 222 form a narrow angle θ, and in the present embodiment, the narrow angle θ is greater than 90 degrees. It is obtuse.

상기 발광 다이오드(90) 는 상기 요홈(224)에 설치되며 상기 광학소자(20)를 향해 광선을 발사하고, 상기 투광 본체(21) 에 진입하는 광선은 상기 상단면(220)으로부터 출광되거나 상기 연장부(24)를 통해 굴절되어 출광되거나 또는 상기 연장부(24)를 통해 상기 출광면(240)에 반사되어 출광되면서 광선의 출광 각도를 확대한다.The light emitting diode 90 is installed in the recess 224 and emits a light beam toward the optical element 20, and the light beam entering the light transmission body 21 is emitted from the upper surface 220 or extends. The light is refracted through the part 24 or is output by the extension part 24 and is reflected by the light exit surface 240 to extend the light exit angle of the light beam.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광학소자의 단면도이다. 7 is a cross-sectional view of an optical device according to a third exemplary embodiment of the present invention.

상기 광학소자(30)는 도광 기둥(32) 및 연장부(34)를 포함하는 투광 본체(31)를 구비한다. 본 실시예에서 상기 도광 기둥(32)은 원형 기둥이지만 실제로 실시할 때, 상기 도광 기둥(32)은 삼각 기둥, 사각 기둥 또는 기타 다변형 기둥일 수 있다. 상기 도광 기둥(32)은 상단면(320) 및 상기 상단면(320)과 반대되는 밑면(322)을 구비하고, 상기 상단면(320)은 상기 밑면(322)을 향하여 움푹 들어가서 상기 상단면(320)을 통과하는 광선이 양쪽으로 발산하도록 한다. 본 실시예에서 상기 상단면(320)은 원호 모양으로 움푹 들어가지만 실제로 실시할 때에는 이에 국한되지 않는다. 상기 상단면(320)은 임의 형상을 갖는 오목면일 수 있다. 상기 밑면(322)을 평면으로 설계하며 요홈(324)을 구비하도록 한다. 본 실시예에서 상기 요홈(324)은 상기 밑면(322)의 중앙 부위에서 상기 상단면(320)을 향하는 방향으로 움푹 들어가고 그 개구부는 대체로 원형을 이루며, 실제로 실시할 때에는 이에 국한되지 않는다.The optical device 30 includes a light transmitting body 31 including a light guide pillar 32 and an extension 34. In the present embodiment, the light guiding pillar 32 is a circular pillar, but in practice, the light guiding pillar 32 may be a triangular pillar, a square pillar, or other polygonal pillar. The light guide pillar 32 has a top surface 320 and a bottom surface 322 opposite to the top surface 320, and the top surface 320 is recessed toward the bottom surface 322 so that the top surface ( The light passing through 320 is directed to both sides. In the present embodiment, the upper surface 320 is recessed in an arc shape, but is not limited thereto. The top surface 320 may be a concave surface having an arbitrary shape. The bottom surface 322 is designed in a planar manner to have a recess 324. In the present embodiment, the groove 324 is recessed in the direction toward the top surface 320 from the central portion of the bottom surface 322 and the opening is generally circular, but is not limited thereto.

상기 연장부(34)에 다수 개의 서로 연결되는 도광선(342)가 포함되고, 상기 연장부(34)는 상기 도광 기둥(32)에 연결되며 상단면(320)의 둘레로부터 밖으로 연장되고, 또한 상기 연장부(34)의 끝단에는 출광면(340)이 구비되고 상기 출광면(340)과 상기 밑면은 협각(θ)을 이루며 본 실시예에서 상기 협각(θ)은 90도보다 큰 둔각이다.The extension part 34 includes a plurality of light guide lines 342 connected to each other, and the extension part 34 is connected to the light guiding pillar 32 and extends outward from the circumference of the upper surface 320. A light exit surface 340 is provided at the end of the extension part 34, and the light exit surface 340 and the bottom surface form a narrow angle θ. In the present embodiment, the narrow angle θ is an obtuse angle greater than 90 degrees.

상기 광학소자(30)는 상기 발광 다이오드(90) 상방에 설치되며, 상기 광학소자(30)를 통과하는 일부분의 광선은 상기 상단면(320)을 통해 출광되고 상기 상단면(320)은 통과하는 광선을 발산 시킨다. 다른 부분의 광선은 상기 연장부(34)를 통해 굴절되어 출광되거나 또는 상기 출광면(340)에 반사되어 상기 출광면(340)을 통해 출광되며 그 광도 분포도는 도 8에 제시된 바와 같이 발광 다이오드(90)로부터 발사되는 광선이 상기 광학소자(30)를 통과한 후 광축 양측으로 각각 50 내지 130도 정도되는 방향에 집중(focusing)되도록 한다.The optical device 30 is installed above the light emitting diode 90, and a portion of light rays passing through the optical device 30 are emitted through the upper surface 320 and the upper surface 320 passes through the optical device 30. Radiate light rays. The other part of the light beam is refracted through the extension part 34 and is output or is reflected by the light exit surface 340 to be emitted through the light exit surface 340, and the light intensity distribution is shown in FIG. 8. The light beam emitted from 90 passes through the optical device 30 and is then focused in a direction of 50 to 130 degrees to both sides of the optical axis.

도 9 및 도 10은 각각 본 발명의 제4 실시예에 따른 광학소자의 사시도 및 단면도이다. 9 and 10 are a perspective view and a cross-sectional view of an optical device according to a fourth embodiment of the present invention, respectively.

상기 광학소자(40)는 도광 기둥(42) 및 연장부(44)를 포함하는 투광 본체(41)를 구비한다. 본 실시예에서 상기 도광 기둥(42)은 원형 기둥이지만 실제로 실시할 때, 상기 도광 기둥(42)은 삼각 기둥, 사각 기둥 또는 기타 다변형 기둥일 수 있다. 상기 도광 기둥(42)은 상단면(420) 및 상기 상단면(420)과 반대되는 밑면(422)을 구비하고, 상기 밑면(422)을 평면으로 설계하며 요홈(424)을 구비하도록 한다. 본 실시예에서 상기 요홈(424)은 상기 밑면(422)의 중앙 부위에서 상기 상단면(420)을 향하는 방향으로 움푹 들어가고 그 개구부는 대체로 원형을 이루며, 실제로 실시할 때에는 이에 국한되지 않는다. 상기 상단면(420)을 평면으로 설계하며 또한 상기 밑면(422)과 대체로 평행을 이루도록 한다. 실제로 실시할 때 상기 상단면(420)을 블록면이나 오목면으로 설계할 수 있고, 블록면 설계는 상기 상단면(420)을 통과하는 광선의 출광 균일도를 더욱 효과적으로 높일 수 있으며, 오목면 설계는 상기 상단면(420)을 통과하는 광선이 발산 출광 되도록 한다.The optical device 40 includes a light transmitting body 41 including a light guide pillar 42 and an extension 44. In the present embodiment, the light guiding pillar 42 is a circular pillar, but in practice, the light guiding pillar 42 may be a triangular pillar, a square pillar, or other polygonal pillar. The light guide pillar 42 has a top surface 420 and a bottom surface 422 opposite to the top surface 420, and the bottom surface 422 is designed in a plane and has a recess 424. In the present embodiment, the groove 424 is recessed in the direction toward the top surface 420 from the central portion of the bottom surface 422 and the opening is generally circular, but is not limited thereto. The top surface 420 is designed to be flat and generally parallel to the bottom surface 422. In practice, the upper surface 420 may be designed as a block surface or a concave surface, and the block surface design may more effectively increase the outgoing uniformity of light rays passing through the upper surface 420. Light rays passing through the upper surface 420 are divergently emitted.

상기 연장부(44)에 다수 개의 서로 연결되는 도광선(442)이 포함되고, 상기 연장부(44)는 상기 도광 기둥(42)에 연결되며 또한 상기 상단면(420)의 둘레로부터 밖으로 연장되고, 상기 연장부(44)의 끝단에는 출광면(440)이 구비되고 상기 출광면(440)과 상기 밑면(422)은 협각(θ)을 이루며 본 실시예에서 상기 협각(θ)은 90도이고 직각이다.The extension portion 44 includes a plurality of light guide lines 442 connected to each other, and the extension portion 44 is connected to the light guide pillar 42 and extends outward from the circumference of the top surface 420. At the end of the extension part 44, a light exit surface 440 is provided, and the light exit surface 440 and the bottom surface 422 form a narrow angle θ. In the present embodiment, the narrow angle θ is 90 degrees. Right angle.

도 11 및 도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 광학소자의 사시도 및 단면도이다. 11 and 12 are a perspective view and a cross-sectional view of an optical device according to a fifth embodiment of the present invention.

상기 광학소자(50)는 도광 기둥(52) 및 연장부(54)를 포함하는 투광 본체(51)를 구비한다. 본 실시예에서 상기 도광 기둥(52)은 원형 기둥이지만 실제로 실시할 때, 상기 도광 기둥(52)은 삼각 기둥, 사각 기둥 또는 기타 다변형 기둥일 수 있다. 상기 도광 기둥(52)은 상단면(520) 및 상기 상단면(520)과 반대되는 밑면(522)을 구비하고, 상기 밑면(522)을 평면으로 설계하며 요홈(524)을 구비하도록 한다. 본 실시예에서 상기 요홈(524)은 상기 밑면(522)에서 상기 상단면(520)을 향하는 방향으로 움푹 들어가고 그 개구부는 대체로 원형을 이루며, 실제로 실시할 때에는 이에 국한되지 않는다. 상기 상단면(520)을 평면으로 설계하며 또한 상기 밑면(522)과 대체로 평행을 이루도록 한다. 실제로 실시할 때에는 상기 상단면(520)을 블록면이나 오목면으로 설계할 수 있고, 블록면 설계는 상기 상단면(520)을 통과하는 광선의 출광 균일도를 더욱 효과적으로 높일 수 있으며, 오목면 설계는 상기 상단면(520)을 통과하는 광선을 발산 출광되도록 한다.The optical device 50 includes a light transmitting body 51 including a light guide column 52 and an extension 54. In the present embodiment, the light guide pillar 52 is a circular pillar, but in practice, the light guide pillar 52 may be a triangular pillar, a square pillar, or other polygonal pillar. The light guide pillar 52 has a top surface 520 and a bottom surface 522 opposite to the top surface 520, and the bottom surface 522 is designed in a plane and has a recess 524. In the present embodiment, the groove 524 is recessed in the direction from the bottom surface 522 toward the top surface 520 and the opening is generally circular, and is not limited thereto. The top surface 520 is designed in a plane and is generally parallel to the bottom surface 522. In practice, the top surface 520 may be designed as a block surface or a concave surface, and the block surface design may more effectively increase the outgoing uniformity of light rays passing through the top surface 520. The light passing through the top surface 520 is emitted and emitted.

상기 연장부(54)에 다수 개의 서로 연결되는 도광선(542)이 포함되고, 상기 연장부(54)는 상기 도광 기둥(52)에 연결되며, 상기 상단면(520)의 둘레로부터 밖으로 연장되고, 또한 상기 연장부(54)의 끝단에는 출광면(540)이 구비되고 상기 출광면(540)과 상기 밑면(522)은 협각(θ)을 이루며, 본 실시예에서 상기 협각(θ)은 90도보다 작은 예각이다.The extension part 54 includes a plurality of light guide lines 542 connected to each other, and the extension part 54 is connected to the light guide pillar 52 and extends outward from a circumference of the top surface 520. In addition, a light exit surface 540 is provided at the end of the extension portion 54, and the light exit surface 540 and the bottom surface 522 form a narrow angle θ, and in the present embodiment, the narrow angle θ is 90 degrees. Acute angle smaller than degrees.

도 13 및 도 14는 각각 본 발명의 제6 실시예에 따른 광학소자의 사시도 및 단면도이다. 13 and 14 are a perspective view and a cross-sectional view of an optical device according to a sixth embodiment of the present invention, respectively.

상기 광학소자(60)는 도광 기둥(62) 및 연장부(64)를 포함하는 투광 본체(61)를 구비한다. 본 실시예에서 상기 도광 기둥(62)은 원형 기둥이지만 실제로 실시할 때, 상기 도광 기둥(62)은 삼각 기둥, 사각 기둥 또는 기타 다변형 기둥일 수 있다. 상기 도광 기둥(62)은 상단면(620) 및 밑면(622)을 구비하고, 상기 밑면(622)을 평면으로 설계하며 요홈(624)을 구비하도록 한다. 본 실시예에서 상기 요홈(624)은 상기 밑면(622)에서 상기 상단면(620)을 향하는 방향으로 움푹 들어가고 그 개구부는 대체로 원형을 이루며, 실제로 실시할 때에는 이에 국한되지 않는다. 상기 상단면(620)을 평면으로 설계하며 또한 상기 밑면(622)과 대체로 평행을 이루도록 한다. 실제로 실시할 때, 상기 상단면(620)을 블록면이나 오목면으로 설계할 수 있고, 블록면 설계는 상기 상단면(620)을 통과하는 광선의 출광 균일도를 더욱 효과적으로 높일 수 있으며, 오목면 설계는 상기 상단면(620)을 통과하는 광선을 발산 출광되도록 한다.The optical device 60 includes a light transmitting body 61 including a light guide pillar 62 and an extension 64. In the present embodiment, the light guiding pillar 62 is a circular pillar, but in practice, the light guiding pillar 62 may be a triangular pillar, a square pillar, or other polygonal pillar. The light guide pillar 62 has a top surface 620 and a bottom surface 622, and the bottom surface 622 is designed in a plane and has a recess 624. In this embodiment, the groove 624 is recessed in the direction from the bottom surface 622 toward the top surface 620 and the opening is generally circular, but is not limited thereto. The top surface 620 is designed to be flat and generally parallel to the bottom surface 622. In practice, the top surface 620 may be designed as a block surface or a concave surface, and the block surface design may more effectively increase the light uniformity of light rays passing through the top surface 620, and the concave surface design The divergent light emitted through the upper surface 620 is emitted.

상기 연장부(64)는 상기 상단면(620)의 둘레로부터 밖으로 연장되고 상기 연장부(64)의 끝단에는 출광면(640)이 구비되고, 상기 출광면(640)과 상기 밑면(622)은 협각(θ)을 이루며, 본 실시예에서 상기 협각(θ)은 90도보다 큰 둔각이다. 실제로 실시할 때에는 상기 광학소자(60)를 통과하는 광선의 출광 각도를 조절하기 위하여 상기 협각(θ)은 직각이나 예각일 수 있다. 상기 발광 다이오드는 상기 요홈(624)에 설치되며 상기 광학소자(60)를 향해 광선을 발사한다.The extension portion 64 extends outward from the circumference of the upper surface 620 and the light exit surface 640 is provided at the end of the extension portion 64, and the light exit surface 640 and the bottom surface 622 are It forms a narrow angle θ, and in the present embodiment, the narrow angle θ is an obtuse angle larger than 90 degrees. In practice, the narrow angle θ may be a right angle or an acute angle to adjust the light exit angle of the light beam passing through the optical element 60. The light emitting diode is installed in the recess 624 and emits light toward the optical device 60.

상술한 바와 같이, 본 발명의 상기 광학소자는 상기 상단면의 둘레로부터 밖으로 연장되는 상기 연장부를 통해 상기 광학소자에 입사되는 광선을 안내하여 광선이 상기 연장부를 통해 굴절되어 출광되거나 상기 출광면에 반사되어 출광되도록 하여 상기 광학소자를 통과하는 광선의 출광 각도를 확대시킨다. 그리고 상기 연장부의 상기 출광면의 상기 밑면에 대한 각도를 변경함으로써 다른 형식의 광도 분포를 제공하여 다른 조명 분야에 적용되도록 할 수 있다.As described above, the optical element of the present invention guides light rays incident on the optical element through the extension portion extending outward from the circumference of the upper surface so that the light rays are refracted through the extension portion and are emitted or reflected on the light exit surface. The light emission angle of the light beams passing through the optical element is enlarged. In addition, by changing the angle of the light emitting surface of the extension portion with respect to the bottom surface it is possible to provide a different type of light intensity distribution to be applied to other lighting applications.

이상에서 설명한 것은 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐이며 본 발명의 실시 범위를 한정하지 않는다. 본 발명의 특허청구범위의 내용에 의하여 당업자가 다양한 변형 및 변경을 할 수 있고 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.What has been described above is only a preferred embodiment of the present invention and does not limit the scope of the present invention. Various modifications and changes may be made by those skilled in the art by the contents of the claims of the present invention, and such modifications and changes should be interpreted as belonging to the claims of the present invention.

10, 20, 30, 40, 50, 60 : 광학소자
11, 21, 31, 41, 51, 61 : 투광 본체
12, 22, 32, 42, 52, 62 : 도광 기둥
120, 220, 320, 420, 520, 620 : 상단면
122, 222, 322, 422, 522, 622 : 밑면
124, 224, 324, 424, 524, 624 : 요홈
14, 24, 34, 44, 54, 64 : 연장부
140, 240, 340, 440, 540, 640 : 출광면
142, 242, 342, 442, 542, 642 : 도광선
80 : 발광장치
82 : 회로판
84 : 커버
86 : 냉각부재
88 : 도전 커넥터
90 : 발광 다이오드
θ : 협각 10, 20, 30, 40, 50, 60: optical element
11, 21, 31, 41, 51, 61: floodlight main body
12, 22, 32, 42, 52, 62: light guide column
120, 220, 320, 420, 520, 620: top side
122, 222, 322, 422, 522, 622
124, 224, 324, 424, 524, 624: groove
14, 24, 34, 44, 54, 64: extension
140, 240, 340, 440, 540, 640: Output surface
142, 242, 342, 442, 542, 642: light guide
80: light emitting device
82: circuit board
84: cover
86: cooling member
88: conductive connector
90: light emitting diode
θ: narrow angle

Claims (15)

발광 다이오드와 조합하여 조명 광원으로 사용되는 광학소자에 있어서,
상단면 및 요홈이 구비된 밑면을 구비하는 도광 기둥과, 상기 상단면의 둘레로부터 밖으로 연장되며 끝단에는 출광면이 구비되는 연장부로 구성되는 투광 본체를 포함하고,
상기 발광 다이오드는 상기 요홈에 설치되어 상기 광학소자를 향해 광선을 발사하는 것을 특징으로 하는 광학소자.In the optical element used as an illumination light source in combination with a light emitting diode,
A light guide pillar having a top surface and a bottom having grooves, and a light transmitting body configured to extend outward from a circumference of the top surface, and an extension portion having an exit surface at an end thereof.
The light emitting diode is installed in the groove, the optical element, characterized in that for emitting the light beam toward the optical element. 제1항에 있어서,
상기 출광면과 상기 밑면의 협각이 90도보다 큰 둔각인 것을 특징으로 하는 광학소자.The method of claim 1,
And the narrow angle between the light exit surface and the bottom surface is an obtuse angle greater than 90 degrees. 제1항에 있어서,
상기 출광면과 상기 밑면의 협각이 90도인 것을 특징으로 하는 광학소자.The method of claim 1,
And the narrow angle between the light exit surface and the bottom surface is 90 degrees. 제1항에 있어서,
상기 출광면과 상기 밑면의 협각이 90도보다 작은 예각인 것을 특징으로 하는 광학소자.The method of claim 1,
And the narrow angle between the light exit surface and the bottom surface is an acute angle of less than 90 degrees. 제1항에 있어서,
상기 상단면이 평면인 것을 특징으로 하는 광학소자.The method of claim 1,
And the top surface is flat. 제1항에 있어서,
상기 상단면이 블록면이나 오목면인 것을 특징으로 하는 광학소자.The method of claim 1,
And the upper end surface is a block surface or a concave surface. 제1항에 있어서,
상기 연장부에 다수 개의 서로 연결되는 도광 선이 포함되는 것을 특징으로 하는 광학소자.The method of claim 1,
An optical element, characterized in that the extension portion includes a plurality of light guide lines connected to each other. 발광장치에 있어서,
회로판과,
상기 회로판에 설치되는 발광 다이오드와,
상단면 및 상기 발광 다이오드가 설치되는 요홈이 구비된 밑면을 구비하는 도광 기둥과, 상기 상단면의 둘레로부터 밖으로 연장되며 끝단에는 출광면이 구비되는 연장부로 구성되는 광학소자와,
투과 재질로 제작되는 커버; 및
상기 커버와 서로 결합하여, 상기 커버와의 사이에 상기 발광 다이오드 및 상기 광학소자가 위치하도록 하는 냉각부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.In the light emitting device,
Circuit board,
A light emitting diode provided on the circuit board;
An optical element including a light guide pillar having an upper surface and a bottom surface having grooves on which the light emitting diodes are installed, and an extension portion extending outward from a circumference of the upper surface and having an exit surface at an end thereof;
A cover made of a transparent material; And
And a cooling member coupled to the cover to allow the light emitting diode and the optical element to be positioned between the cover and the cover. 제8항에 있어서,
상기 출광면과 상기 밑면의 협각이 90도보다 큰 둔각인 것을 특징으로 하는 발광장치.9. The method of claim 8,
And a narrow angle between the light exit surface and the bottom surface is an obtuse angle greater than 90 degrees. 제8항에 있어서,
상기 출광면과 상기 밑면의 협각이 90도인 것을 특징으로 하는 발광장치.9. The method of claim 8,
And a narrow angle between the light exit surface and the bottom surface is 90 degrees. 제8항에 있어서,
상기 출광면과 상기 밑면의 협각이 90도보다 작은 예각인 것을 특징으로 하는 발광장치.9. The method of claim 8,
And a narrow angle between the light exit surface and the bottom surface is an acute angle of less than 90 degrees. 제8항에 있어서,
상기 상단면이 평면인 것을 특징으로 하는 발광장치.9. The method of claim 8,
The upper surface is a light emitting device, characterized in that the plane. 제8항에 있어서,
상기 상단면이 블록면이나 오목면인 것을 특징으로 하는 발광장치.9. The method of claim 8,
The upper surface is a light emitting device, characterized in that the block surface or concave surface. 제8항에 있어서,
상기 연장부에 다수 개의 서로 연결되는 도광 선이 포함되는 것을 특징으로 하는 발광장치.9. The method of claim 8,
And a plurality of light guide lines connected to each other in the extension part. 제8항에 있어서,
상기 냉각부재의 상기 커버와 반대되는 일측에 연결되고, 상기 회로판과 전기적 연결을 이루는 도전 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
9. The method of claim 8,
And a conductive connector connected to one side opposite to the cover of the cooling member and making an electrical connection with the circuit board.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM415245U (en) 2011-06-30 2011-11-01 Chun Kuang Optics Corp Optic element and lighting device comprising the optic element
TWM461760U (en) 2013-04-29 2013-09-11 勝華科技股份有限公司 Optical lens and light source device
WO2015135697A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Osram Gmbh Lighting device comprising optoelectronic light source
DE202014102021U1 (en) * 2014-04-30 2015-08-03 Zumtobel Lighting Gmbh Optical element for a light source of a lamp, as well as light
CN104033845B (en) * 2014-06-18 2017-11-28 漳州立达信光电子科技有限公司 Light-guiding pillar and light fixture
CN104315455A (en) * 2014-09-30 2015-01-28 上海南华机电有限公司 Optical lens used for LED (light-emitting diode) lamp and LED lamp
CN104848058A (en) * 2015-04-16 2015-08-19 立达信绿色照明股份有限公司 Adjustable LED lighting device
US10247392B2 (en) 2015-06-30 2019-04-02 Chun Kuang Optics Corp. Luminous system
EP3112741B1 (en) * 2015-07-01 2019-11-06 Chun Kuang Optics Corp Luminous system
TWI567338B (en) * 2015-08-17 2017-01-21 隆達電子股份有限公司 Lens having through hole and lighting module
CN105782904A (en) * 2016-04-28 2016-07-20 欧普照明股份有限公司 Light distribution element and illuminating device
CN109519726A (en) * 2019-01-02 2019-03-26 广东省半导体产业技术研究院 LED light source integrated optical device and luminescent device

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004047351A (en) * 2002-07-15 2004-02-12 Koito Mfg Co Ltd Vehicular lighting fixture
JP4049260B2 (en) * 2003-03-11 2008-02-20 株式会社小糸製作所 Vehicle lighting
DE10336162B4 (en) * 2003-08-07 2009-05-28 Odelo Gmbh Lighting unit with light source and light guide
TWI249257B (en) * 2004-09-24 2006-02-11 Epistar Corp Illumination apparatus
TWI317829B (en) * 2004-12-15 2009-12-01 Epistar Corp Led illumination device and application thereof
CN1811548A (en) * 2005-01-26 2006-08-02 晶元光电股份有限公司 Illuminating diode light source
US7275849B2 (en) * 2005-02-25 2007-10-02 Visteon Global Technologies, Inc. LED replacement bulb
JP4433498B2 (en) * 2005-03-04 2010-03-17 スタンレー電気株式会社 lens
KR101044682B1 (en) * 2005-05-06 2011-06-28 에피스타 코포레이션 illumination package
DE202005007500U1 (en) * 2005-05-12 2005-07-21 Zweibrüder Optoelectronics GmbH flashlight
US7375382B2 (en) * 2005-06-23 2008-05-20 Osram Sylvania, Inc. Direct optical light guide
US7932528B2 (en) * 2005-06-23 2011-04-26 Osram Sylvania Inc. Segmented optic
JP2007026827A (en) * 2005-07-14 2007-02-01 Hidetoshi Sako Illumination device
US7588359B2 (en) * 2005-09-26 2009-09-15 Osram Sylvania Inc. LED lamp with direct optical coupling in axial arrangement
JP2007317431A (en) * 2006-05-24 2007-12-06 Ushio Inc Lighting system
JP4942416B2 (en) * 2006-07-28 2012-05-30 サンウエーブ工業株式会社 Kitchen counter
JP2008159453A (en) * 2006-12-25 2008-07-10 Toshiba Lighting & Technology Corp Light source device, and lamp having same
KR200440554Y1 (en) * 2007-11-27 2008-06-17 광성전기산업(주) Bulbtype Lamp with light emitting diodes using alternating current
JP5245545B2 (en) * 2008-05-30 2013-07-24 東芝ライテック株式会社 Light source device and lighting apparatus
JP2010040364A (en) * 2008-08-06 2010-02-18 Panasonic Corp Light source for illumination
JP2010207188A (en) * 2009-03-12 2010-09-24 Stanley Electric Co Ltd Ornamental cover case with light-guiding function
TW201120377A (en) * 2009-07-22 2011-06-16 Teijin Ltd Led illuminator
CN102282416B (en) * 2009-11-04 2013-04-10 纳卢克斯株式会社 Lighting device
CN102102850A (en) * 2009-12-16 2011-06-22 富准精密工业(深圳)有限公司 Lens and light-emitting diode module using same
CN201892045U (en) * 2010-02-08 2011-07-06 东莞莹辉灯饰有限公司 Novel illuminating bulb
JP5010751B1 (en) * 2011-03-11 2012-08-29 株式会社東芝 Lighting device
TWM415245U (en) 2011-06-30 2011-11-01 Chun Kuang Optics Corp Optic element and lighting device comprising the optic element

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JP2013016463A (en) 2013-01-24
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KR101440476B1 (en) 2014-09-17
CN102853288A (en) 2013-01-02
CN102853288B (en) 2016-03-16

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